O tratamento de nitrogênio melhora o desempenho da superfície do molde de aço de fundição térmica H13. A espessura da camada de nitreto, a dureza da superfície e a fragilidade juntos determinam os benefícios práticos dos moldes de fundição diferencial LPDC, gravidade e CPC.
A camada de nitrogênio efetiva de 0,08-0,12 mm proporciona o melhor desempenho abrangente para o ambiente de fundição de alumínio. Capacidade limitada de resistência à erosão de revestimentos com espessura inferior a 0,05 mm; Maior que 0,15 mm aumenta o risco de fragilidade de inserções de injeção de moldes de fundição LPDC.
A dureza da superfície após a penetração de nitrogênio qualificada deve atingir HV 850-1050. A dureza inferior ao HV800 indica que o efeito de infiltração de nitrogênio não é suficiente; A superfície de aço quente H13 ainda está sujeita a lavagem rápida de liga de alumínio na produção de moldes de fundição por gravidade de rodas de alumínio.
A infiltração de nitrogênio deve ser realizada após o tratamento térmico completo de inflamação e retorno. A infusão de nitrogênio antes do retorno reduzirá a vida útil geral do molde em 40%. A tensão residual provoca a ruptura precoce da inserção de parede fina do molde de fundição de pressão diferencial CPC.
A simulação Procast CAE não pode calcular diretamente a taxa de desgaste da camada de nitrogênio. O aumento da vida útil depende de estatísticas reais; Sob as mesmas condições de trabalho do molde de estrutura EV, o tratamento qualificado da nitrificação prolonga a vida útil da inserção do ponto de injeção em 38-44%.
A nitrificação excessiva cria uma camada de compostos frágeis. A camada frágil é fácil de descascar sob o ciclo térmico; Os detritos descascados caem na cavidade, criando defeitos de inclusão ou defeitos de poros de fundição secundária no interior da fundição de alumínio.
Os orifícios roscados e as superfícies de ajuste necessitam de blindagem local. Para conjuntos de moldes de fundição LPDC multi-inserção combinada, a infiltração desnecessária de nitrogênio na superfície do componente aumenta o risco de intervalo de montagem e entupimento.
A verificação da qualidade do nitrogênio requer uma amostra metalográfica de seção transversal. Para componentes de desgaste críticos de moldes de fundição por gravidade, os testes de dureza de superfície sozinhos não podem distinguir entre camadas eficazes finas e camadas de pernitriza frágeis.
Após 1200-1600 ciclos de fundição, a camada de nitrogênio é gradualmente desgastada na posição de alto escape. Quando as peças de fundição de liga de alumínio de fundição de pressão diferencial CPC são produzidas em massa, a área de fundição é desgastada significativamente mais cedo do que a superfície da cavidade.
A re-nitrificação pode ser realizada após a reparação da superfície, mas cada re-nitrificação amplifica a tensão interna residual. Mais de dois ciclos de re-nitrificação aumentam a probabilidade de fissuração térmica da lâmina de aço H13 em 31%.
A infiltração de nitrogênio não pode reparar os defeitos do substrato. Se o substrato H13 contém inclusões internas, a infiltração de nitrogênio só melhora a superfície; O molde de fundição LPDC da roda de alumínio sob a ação da carga térmica cíclica, as rachaduras térmicas da matriz ainda se expandirão.
As especificações de compra devem especificar a faixa de espessura de nitrogênio, a faixa de dureza da superfície e a proibição de camadas de compostos muito frágeis. Os requisitos ambíguos levaram à qualidade inconsistente da nitrificação dos conjuntos de moldes de peças estruturais de veículos elétricos adquiridos internacionalmente.
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Perguntas Frequentes Resposta
P: Qual é a espessura da camada de nitreto alvo para as peças de molde de alumínio fundido H13?
A: 0,08-0,12 mm alcança o equilíbrio entre resistência à erosão e propriedades frágeis.
Q: Qual é o índice de dureza de HV da superfície após o tratamento de nitrogênio H13 qualificado?
a) HV 850-1050; Valores mais baixos significam ganhos insuficientes de resistência à lavagem.
P: Quando o tratamento de nitrogênio deve ser agendado em comparação com o tratamento térmico?
A: Deve ser feito após o retorno da fogueira; A infiltração de nitrogênio antes do retorno reduz a vida útil em 40%.
P: Quais são os riscos associados à sobrepermeabilidade de nitrogênio das inserções de aço do molde H13?
R: O descascamento da camada frágil pode causar inclusões ou defeitos de poros na fundição.
P: Quantos ciclos de re-nitrificação são recomendados para um inserto H13?
• Evitar mais de dois ciclos de re-nitrificação; O risco de ruptura aumentou em 31%.
P: A infiltração de nitrogênio pode compensar os defeitos do substrato interno do aço térmico H13?
R: Não, a infiltração de nitrogênio é apenas a superfície modificada; Defeitos do substrato ainda podem se espalhar.
P: Como posso determinar de forma confiável a qualidade da camada de nitrogênio, e não apenas o teste de dureza?
R: O exame transversal metalográfico avalia o estado real e efetivo da camada de nitreto.
